基于二维有机无机杂化钙钛矿的薄膜晶体管

作者：郭宁; 周舟; 倪牮; 蔡宏琨; 张建军; 孙艳艳; 李娟^*

来源：Acta Physica Sinica, 2020, 69(19): 328-336.

• 二维钙钛矿
• 环境稳定性
• 薄膜晶体管
• 空穴迁移率

三维有机无机杂化钙钛矿因其优异的光电性能被视为光电领域极具前景的材料,但其在湿度环境下的不稳定性成为制约产业化进程的关键因素之一.本文采用一步溶液法成功制备了碘化铅基二维钙钛矿(PEA)2(MA)n–1PbnI3n+1 (n=1, 3,6, 20, 30),对钙钛矿的维度及微观结构进行调控,并将其应用作为薄膜晶体管(TFTs)器件的半导体沟道层.实验结果表明,独特的二维层状结构和量子约束效应有效地抑制了器件的环境不稳定性和离子迁移现象, TFTs器件性能得到提高.基于准二维Quasi-2D (n=6)钙钛矿的薄膜晶体管器件空穴迁移率(μhole)达到3.9 cm2/(V·s)、阈值电压为1.85 V、开关比高于104.首次提出将准二维有机无机杂化钙钛矿材料应用到薄膜晶体管中,为制备高性能、高稳定性的薄膜晶体管器件提供了新的思路.

• 单位
  南开大学; 天津市第三中心医院